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EL NÚCLEO CELULAR

Volver al artículo principal. Salud Los falsos remedios de la industria del bienestar 5 de agosto de Ciencia Los sistemas secretos de las plantas cuando son atacadas 17 de septiembre de Vida Claves para superar la indecisión 20 de junio de También pueden unirse enzimas, entre las cuales son particularmente importantes las polimerasas, que copian las secuencia de bases del ADN durante la transcripción y la replicación.

Las proteínas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones inespecíficas ADN-proteínas. En los cromosomas, el ADN se encuentra formando complejos con proteínas estructurales. Estas proteínas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina. Sin embargo, otras proteínas han evolucionado para unirse específicamente a secuencias particulares de ADN. Las proteínas específicas estudiadas con mayor detalle son las encargadas de regular la transcripción, denominadas por ello factores de transcripción.

Cada factor de transcripción se une a una secuencia concreta de ADN y activa o inhibe la transcripción de los genes que presentan estas secuencias próximas a sus promotores. Los factores de transcripción pueden efectuar esto de dos formas:. Como los ADN diana pueden encontrarse por todo el genoma del organismo, los cambios en la actividad de un tipo de factor de transcripción pueden afectar a miles de genes.

Las nucleasas que hidrolizan nucleótidos a partir de los extremos de las hebras de ADN se denominan exonucleasas , mientras que las endonucleasas cortan en el interior de las hebras. Las nucleasas que se utilizan con mayor frecuencia en biología molecular son las enzimas de restricción , endonucleasas que cortan el ADN por determinadas secuencias específicas. Otras enzimas de restricción generan sin embargo extremos cohesivos, ya que cortan de forma diferente las dos hebras de ADN.

En la naturaleza, estas enzimas protegen a las bacterias contra las infecciones de fagos , al digerir el ADN de dicho fago cuando entra a través de la pared bacteriana, actuando como un mecanismo de defensa. También se utilizan en la reparación del ADN y en procesos de recombinación genética. Las topoisomerasas son enzimas que poseen a la vez actividad nucleasa y ligasa.


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Estas proteínas varían la cantidad de ADN superenrollado. Algunas de estas enzimas funcionan cortando la hélice de ADN y permitiendo que una sección rote, de manera que reducen el grado de superenrollamiento. Una vez hecho esto, la enzima vuelve a unir los fragmentos de ADN. Las helicasas son unas proteínas que pertenecen al grupo de los motores moleculares. Utilizan energía química almacenada en los nucleósidos trifosfatos, fundamentalmente ATP , para romper puentes de hidrógeno entre bases y separar la doble hélice de ADN en hebras simples.

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Las polimerasas son enzimas que sintetizan cadenas de nucleótidos a partir de nucleósidos trifosfatos. La secuencia de sus productos son copias de cadenas de polinucleótidos existentes, que se denominan moldes. Estas enzimas funcionan añadiendo nucleótidos al grupo hidroxilo en 3' del nucleótido previo en una hebra de ADN. Uno de los pocos momentos en los que los cromosomas interaccionan es durante el sobrecruzamiento cromosómico chromosomal crossover , durante el cual se recombinan.

El sobrecruzamiento cromosómico ocurre cuando dos hélices de ADN se rompen, se intercambian y se unen de nuevo. La recombinación genética resultante hace aumentar en gran medida la variación genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por vía sexual. La recombinación genética también puede estar implicada en la reparación del ADN , en particular en la respuesta celular a las roturas de doble hebra double-strand breaks.

La recombinación no-homóloga puede ser dañina para las células, ya que puede producir translocaciones cromosómicas y anomalías genéticas. La unión de Holliday es una estructura de unión tetrahédrica que puede moverse a lo largo del par de cromosomas, intercambiando una hebra por otra. La reacción de recombinación se detiene por el corte de la unión y la reunión de los segmentos de ADN liberados.

El ADN contiene la información genética que permite a la mayoría de los organismos vivientes funcionar, crecer y reproducirse. Desafortunadamente, no se cuenta con evidencia directa de los sistemas genéticos ancestrales porque la recuperación del ADN a partir de la mayor parte de los fósiles es imposible. Esto se debe a que el ADN es capaz de sobrevivir en el medio ambiente durante menos de un millón de años, y luego empieza a degradarse lentamente en fragmentos de menor tamaño en solución.

Este proceso se relaciona con el campo emergente de la paleogenética experimental. La tecnología del ADN recombinante, piedra angular de la ingeniería genética , permite propagar grandes cantidades de un fragmento de ADN de interés, el cual se dice que ha sido clonado. De este modo, una vez transformada la cepa bacteriana, el fragmento de ADN clonado se reproduce cada vez que aquella se divide. La secuenciación del ADN consiste en dilucidar el orden de los nucleótidos de un polímero de ADN de cualquier longitud, si bien suele dirigirse hacia la determinación de genomas completos, debido a que las técnicas actuales permiten realizar esta secuenciación a gran velocidad, lo cual ha sido de gran importancia para proyectos de secuenciación a gran escala como el Proyecto Genoma Humano.

Otros proyectos relacionados, en ocasiones fruto de la colaboración de científicos a escala mundial, han establecido la secuencia completa del ADN de muchos genomas de animales , plantas y microorganismos. Se basa en la síntesis de ADN en presencia de didesoxinucleósidos , compuestos que, a diferencia de los desoxinucleósidos normales dNTPs , carecen de un grupo hidroxilo en su extremo 3'. Aunque los didesoxinucleótidos trifosfatados ddNTPs pueden incorporarse a la cadena en síntesis, la carencia de un extremo 3'-OH imposibilita la generación de un nuevo enlace fosfodiéster con el nucleósido siguiente; por tanto, provocan la terminación de la síntesis.

La reacción se realiza usualmente preparando un tubo con el ADN molde, la polimerasa, un cebador, dNTPs convencionales y una pequeña cantidad de ddNTPs marcados fluorescentemente en su base nitrogenada. Durante la polimerización, se van truncando las cadenas crecientes, al azar, en distintas posiciones. Por tanto, se produce una serie de productos de distinto tamaño, coincidiendo la posición de la terminación debido a la incorporación del ddNTP correspondiente.

En nuestro ejemplo, la lectura azul-rojo-azul-azul se traduciría como TATT. Para ello, se emplea una ADN polimerasa termoestable que, en presencia de una mezcla de los cuatro desoxinucleótidos , un tampón de la fuerza iónica adecuada y los cationes precisos para la actividad de la enzima, dos oligonucleótidos denominados cebadores complementarios a parte de la secuencia situados a distancia suficiente y en sentido antiparalelo y bajo unas condiciones de temperatura adecuadas, moduladas por un aparato denominado termociclador , genera exponencialmente nuevos fragmentos de ADN semejantes al original y acotados por los dos cebadores.

Dicha hibridación se realiza tras la transferencia del ADN separado mediante la electroforesis a una membrana de filtro. Una técnica semejante, pero en la cual no se produce la mencionada separación electroforética se denomina dot blot. El método recibe su nombre en honor a su inventor, el biólogo inglés Edwin Southern. Los chips de ADN son colecciones de oligonucleótidos de ADN complementario dispuestos en hileras fijadas sobre un soporte, frecuentemente de cristal. Se utilizan para el estudio de mutaciones de genes conocidos o para monitorizar la expresión génica de una preparación de ARN.

La moderna biología y bioquímica hacen uso intensivo de la tecnología del ADN recombinante , introduciendo genes de interés en organismos, con el objetivo de expresar una proteína recombinante concreta, que puede ser:. Los médicos forenses pueden utilizar el ADN presente en la sangre , el semen , la piel , la saliva o el pelo en la escena de un crimen, para identificar al responsable. Esta técnica se denomina huella genética , o también "perfil de ADN". Al realizar la huella genética, se compara la longitud de secciones altamente variables de ADN repetitivo, como los microsatélites , entre personas diferentes.

ADN, genes, cromosomas…

Este método es frecuentemente muy fiable para identificar a un criminal. Esto ha facilitado la labor de los investigadores en la resolución de casos antiguos, donde solo se obtuvo una muestra de ADN de la escena del crimen, en algunos casos permitiendo exonerar a un convicto.


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  5. El problema relacionado del alineamiento de secuencias persigue identificar secuencias homólogas y localizar mutaciones específicas que las diferencian. Las regiones de ADN que tienen patrones asociados con genes que codifican proteínas —o ARN— pueden identificarse por algoritmos de localización de genes , lo que permite a los investigadores predecir la presencia de productos génicos específicos en un organismo incluso antes de que haya sido aislado experimentalmente. A lo largo del tiempo, el ADN almacena mutaciones que se heredan y, por tanto, contiene información histórica, de manera que comparando secuencias de ADN, los genetistas pueden inferir la historia evolutiva de los organismos, su filogenia.

    Si se comparan las secuencias de ADN dentro de una especie, los genetistas de poblaciones pueden conocer la historia de poblaciones particulares. Igualmente en paleontología en la paleogenética el ADN en algunos casos también se puede utilizar para estudiar a especies extintas ADN fósil. De Wikipedia, la enciclopedia libre. Para otras acepciones, véase ADN desambiguación. Para otras acepciones, véase DNA desambiguación.

    ¿Qué es el ADN y Cómo Funciona?

    Artículo principal: Historia de la genética. Véase también: Par de bases. Artículo principal: Antisentido. Tras la des aminación , la 5-metil-citosina tiene la misma estructura que la timina. Véase también: Metilación.

    Ácido desoxirribonucleico

    Véase también: Mutación. Véase también: Gen. Artículos principales: Transcripción genética y Traducción genética. Artículo principal: Replicación de ADN. Interacción de ADN con histonas en blanco, arriba.

    Estructura de un intermedio en unión de Holliday en la recombinación genética. Artículo principal: Recombinación genética. Véase también: Hipótesis del mundo de ARN. Artículo principal: ADN recombinante. Artículo principal: Secuenciación de ADN. Artículo principal: Reacción en cadena de la polimerasa.